Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Tizi Ouzou – Mouloud Mammeri
Affiliation
Département Electrique
Auteur
Mr ACHOUR, Hakim
Directeur de thèse
BENFDILA Arezki (Professeur)
Co-directeur
CAREN Régis (Professeur)
Filière
Electronique
Diplôme
Doctorat
Titre
Etude en courant continu et en bruit basse fréquence, en fonction de la température (10 K – 300 K), de transistors FinFETs
Mots clés
SOI FinFET ; Performances statiques : Bruit basse fréquence; bruit 1/f ; Très basses températures ; Caractérisation statique et dynamique
Résumé
Parmi les structures nanoMOSFET, l’une des plus prometteuses est la structure FinFET qui peut être considéré comme un nanoMOSFET 3D. Pour en étudier les performances, des mesures en statique et en bruit basses fréquences ont été effectuées à très basses températures (10 K et 80 K) ainsi qu’à température ambiante. Les principaux paramètres électriques (tension de seuil, pente sous le seuil, mobilité, …) sont extraits et comparés aux valeurs trouvées à 80 K et à la température ambiante. A 10 K, en statique, des caractéristiques I-V sont obtenues. On a observé de meilleures performances par rapport à celles obtenues à la température ambiante, notamment pour les nFinFETS. Ainsi, on y obtient une mobilité plus élevée, de plus faibles résistances d’accès, un plus fort courant de drain et une plus grande vitesse de saturation des porteurs. L’analyse en bruit pour les dispositifs pFinFET, montre quant à elle, que de 300 K à 10 K, la fluctuation du nombre de porteurs est à l’origine du bruit excédentaire à faible inversion alors qu’à forte inversion, la contribution des résistances d’accès au bruit excédentaire prédomine. Si à température ambiante la fluctuation du nombre de porteurs corrélée à des fluctuations de mobilité modélise le bruit excédentaire à faible inversion, la contribution des fluctuations de mobilité corrélée au bruit 1/f disparaît à 10 K. On y a aussi observé un bruit en 1/fү avec ү qui varie avec la température, impliquant une densité de pièges actifs non uniforme en profondeur dans l’oxyde. De plus, il semblerait qu’à très basses températures l’origine du bruit excédentaire dû aux résistances d’accès serait due aux fluctuations du nombre de porteurs alors qu’à 300 K, il proviendrait plutôt de variations de la mobilité.
Statut
Vérifié